近日，張江大科學裝置集群再添科研利器。由上海科技大學負責設計研發和建設的上海同步輻射光源納米角分辨光電子能譜(NanoARPES)實驗站順利通過了中國科學院組織的工藝測試驗收。該實驗站是上海同步輻射光源二期工程中納米自旋與磁學線站的重要組成部分。這是我國首台NanoARPES裝置，實驗站的建成填補了國內相關研究設施的空白，總體參數性能達到國際頂尖水平。

NanoARPES實驗站

　　NanoARPES技術通過將同步輻射光斑尺寸聚焦到百納米量級（傳統的ARPES光斑的1/100）獲得具有空間分辨能力的角分辨光電子能譜，極大地拓展了ARPES的研究體係和範疇。NanoARPES既可高效率地探測極小尺寸的樣品或具有相分離的多晶疇材料電子結構，又可開創性地研究樣品邊緣/疇界等局域空間的電子特性；對於低維材料人工異質結（如Moire體係）電子結構、拓撲量子材料邊緣態等前沿科學問題探索更具有獨特的優勢。目前NanoARPES實驗站僅在發達國家同步輻射光束線上部署運行，如美國ALS BL7、英國DIAMOND I05、法國SOLEIL ANTARE、意大利ELETTRA Spectromicroscopy。

上海科技大學建設團隊與實驗站合影（左起：劉芳、劉鵬、吳凡、張敬、王美曉、柳仲楷、張宗霖）

　　國家“十二五”重大科技基礎設施項目“上海光源線站工程”部署規劃建設“納米自旋與磁學線站”，其中NanoARPES實驗站是國內首套同類裝置，由上海科技大學負責建設。從初步設計，建設測試實驗站(上海光源BL03U支線)到最終裝置搭建曆時近6年時間。在整個過程中項目團隊自主創新，團結協作，克服了旋轉真空腔設計、光路定位與診斷、樣品位置精密操縱及穩定性、低溫性能等多重技術難關，順利按時完成項目的建設。

　　由來自中國科學技術大學、上海交通大學、中國科學院高能物理研究所和複旦大學的5名專家組成項目工藝測試專家組，詳細審核了測試內容、測試方法和測試大綱，聽取了項目研製報告和自測報告，並進行了現場測試。測試結果表明：NanoARPES實驗站的實測光斑、能量分辨率、光通量等各項指標均達到或優於設計指標。其中，實驗站水平/豎直方向的空間分辨率均優於200nm，能量分辨率優於10meV@91eV/30K。總體性能達到國際頂尖水平。

　　NanoARPES實驗站的順利建成及工藝驗收意味著我國在此項光子科學先進測量手段上打破了國際壟斷，為國內科學家開展相關研究提供了一流的研究平台。目前，該實驗站已開始進行係統優化調試並開展了初步科學實驗測試，將在不久的將來向全世界的科研用戶開放。

工藝驗收現場

NanoARPES實驗站200nm空間分辨率實測結果

　　NanoARPES實驗站的設計與建設由上海科技大學物質學院陳宇林-柳仲楷項目團隊完成。其中副研究員王美曉具體負責實驗站的整體設計、搭建和工程項目推進；工程師王峰完成多自由度壓電陶瓷樣品台的研發、改進和液氦溫度低溫冷頭的設計；機械加工中心主任、物質學院副研究員劉芳和大科學中心高級工程師劉鵬為項目的難點攻關和技術改進進行技術支持；特聘教授陳宇林，助理教授柳仲楷負責項目整體的規劃、設計和協調管理。課題組內的博士後、研究生、本科生同學為實驗站的搭建投入了大量的工作。上科大物質學院及拓撲物理實驗室、大科學中心、機械加工中心為項目建設提供了有力的支持。上海光源二期工程團隊提供了束線建設及技術支持。